Ermittlung fertigungsgerechter Arbeitsbedingungen und Untersuchung des Zerspanungsverhaltens beim Drehen thermoplastischer Kunststoffe

Die spanende Bearbeitung von Kunststoffen hat neben den Massenfabrikations verfahren Pressen, Spritzpressen, Spritzgießen und Extrudieren eine maßgebende Bedeutung. Eine Reihe von Kunststofftypen wird vielfach für die Herstellung technischer Teile, wie z. B. Zahnräder und Lager bzw. zur Herstellung von Nullserien oder Mustern verwendet und dabei häufig spanend bearbeitet. Während in den dreißiger und vierziger Jahren fast ausschließlich duroplastische Verbund werkstoffe als technische Teile zum Einsatz kamen, wurde gerade in den letzten Jahren eine Reihe thermoplastischer Kunststofftypen aus Polyvinylchlorid, Poly amid, Polyacetalharz und Polyolefinen bekannt, die - teils in reiner Form, teils als Verbundwerkstoffe - einerseits den mechanisch-technologischen Anforderungen technischer Teile genügen, andererseits aber z. B. durch ihre Schweißbarkeit und günstigen Gleiteigenschaften gewisse Vorteile gegenüber den Duroplasten haben. Abgesehen von der Herstellung komplizierter Formteile und der Fabrikation von Formteilen in kleinen Stückzahlen, bei denen eine spanende Bearbeitung vielfach aus wirtschaftlichen Gründen notwendig ist, treten in vielen Fabrikationssparten, wie z. B. der Installationstechnik, der Lüftungstechnik, dem Apparate- und Maschinenbau auch gewisse Stufen der Serienproduktion auf. Entscheidend für die Wahl des Herstellungsverfahrens bestimmter technischer Teile sind neben der Stückzahl insbesondere die Form des Produktes sowie die Menge des Abfalles bzw. der anfallenden Späne. Große Dimensionen, dickwandige Partien, häufiger Dimensionswechsel gleichartiger Produkte sowie Hinterschneidungen zwingen häufig zu einer spanenden Fertigung. Ebenso können Forderungen nach engen Toleranzen oder kurzen Lieferfristen der spanenden Fertigung gegenüber dem Spritzgußverfahren den Vorzug geben.

Klappentext

Die spanende Bearbeitung von Kunststoffen hat neben den Massenfabrikations­ verfahren Pressen, Spritzpressen, Spritzgießen und Extrudieren eine maßgebende Bedeutung. Eine Reihe von Kunststofftypen wird vielfach für die Herstellung technischer Teile, wie z. B. Zahnräder und Lager bzw. zur Herstellung von Nullserien oder Mustern verwendet und dabei häufig spanend bearbeitet. Während in den dreißiger und vierziger Jahren fast ausschließlich duroplastische Verbund­ werkstoffe als technische Teile zum Einsatz kamen, wurde gerade in den letzten Jahren eine Reihe thermoplastischer Kunststofftypen aus Polyvinylchlorid, Poly­ amid, Polyacetalharz und Polyolefinen bekannt, die - teils in reiner Form, teils als Verbundwerkstoffe - einerseits den mechanisch-technologischen Anforderungen technischer Teile genügen, andererseits aber z. B. durch ihre Schweißbarkeit und günstigen Gleiteigenschaften gewisse Vorteile gegenüber den Duroplasten haben. Abgesehen von der Herstellung komplizierter Formteile und der Fabrikation von Formteilen in kleinen Stückzahlen, bei denen eine spanende Bearbeitung vielfach aus wirtschaftlichen Gründen notwendig ist, treten in vielen Fabrikationssparten, wie z. B. der Installationstechnik, der Lüftungstechnik, dem Apparate- und Maschinenbau auch gewisse Stufen der Serienproduktion auf. Entscheidend für die Wahl des Herstellungsverfahrens bestimmter technischer Teile sind neben der Stückzahl insbesondere die Form des Produktes sowie die Menge des Abfalles bzw. der anfallenden Späne. Große Dimensionen, dickwandige Partien, häufiger Dimensionswechsel gleichartiger Produkte sowie Hinterschneidungen zwingen häufig zu einer spanenden Fertigung. Ebenso können Forderungen nach engen Toleranzen oder kurzen Lieferfristen der spanenden Fertigung gegenüber dem Spritzgußverfahren den Vorzug geben.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Die untersuchten Werkstoffe.- 3. Versuchsmaschinen und Geräte.- 4. Ermittlung günstiger Werkzeugabmessungen.- 5. Ermittlung der günstigsten Arbeitsbedingungen.- 6. Untersuchung des Spanbildungsprozesses an Hand von Versuchen im orthogonalen Schnitt.- 7. Kontrolle der auftretenden Schnittemperaturen.- 8. Zusammenhang der Zerspanungsgrößen Schnittkraft, Zerspanungsenergie und Oberflächengüte mit den Eigenschaften der Werkstoffe.- 9. Zusammenfassung.